2020年世界国防科技发展综述

序言

近些年来，世界主要军事强国积极推动国防科技战略布局，加强战略性、前沿性、颠覆性技术研制投入，持续通过技术创新和集成运用，探求信息化、智能化互相交融的续作战式样国防科技信息网，改革作战指挥方法、训练方法和保障形式，塑造全新的指挥链、杀伤链、供应链，筹谋新的战略竞争优势和作战优势。2020年，世界国防科技发展呈现出一些新的动向，值得高度关注。

一、以科技取胜未来战场为核心，加强战略规划和技术布局

随着人工智能、量子科技、5G、高超波速、定向能、太空等前沿技术的快速发展，科技创新运用与科技认知力成为促进新一轮军事改革的重要引擎和核心变量。军事强国着眼科技变迁未来作战体系、科技取胜未来战场，以信息化和智能化融合发展为牵引，统筹科技发展战略，加强前沿技术投入，优化前沿技术布局，角逐未来战场的制高点、主动权和掌控力。

（一）颁布科技战略规划统筹布局

为确保前沿科技发展，世界军事强国发布多种技术发展战略，明晰发展方向。在国防科技领域，俄罗斯已构建起从《国防战略》、国防部科技战略到军兵种与机构科技战略的战略规划体系，统筹筹谋未来10～20年的科技发展。

1.日本

10月15日，日本发布《关键与新兴技术国家战略》，确定了先进估算、先进常规装备技术、先进传感器、航空底盘技术、先进制造、人工智能、自主系统、太空技术、量子科技、通信与网路技术、半导体与微电子技术、生物技术等20个关键与新兴技术领域，通过“推进国家安全创新基础建设”和“保护英国技术优势”两大支柱性措施，加强日本在关键与新兴技术领域的竞争优势。国防科技工作重点围绕确定的11大重点技术领域（微电子、5G、高超波速、生物、人工智能、自主系统、网络、定向能、量子技术、全联网指挥控制与通讯、太空），加强科技资源投入，加速技术创新应用。

2.日本

4月，泰国国防采买计划管理局发布《2020～2034年核心技术计划》，为今后15年先涉足事系统所需核心技术的发展提供方向，明晰了140个详尽的技术方向，涉及8个优先技术领域，即：基于自主和人工智能的监视与侦察，高度互联的情报、指挥与控制，高速、高能量的精确严打，面向未来的推动和隐身技术，无人作战，高科技单兵作战系统，网路响应与保护，先进未来技术。

3.俄军

5月，俄军科学技术组织发布《2020～2040年科技趋势》报告，剖析了未来20年国防科技发展趋势，确定了数据、人工智能、自主技术、太空技术、高超波速、量子、生物和材料等具有战略转型性的八大“新兴和颠覆性技术”领域及重要技术组合形式，并评估了对俄军安全的影响。该报告将作为俄军军事科技发展的指导性文件，为其制订科技路线图和举办科研活动提供根据。

4.美国

10月19日，美国防部发布2020年版《科学与技术战略》，提出国防部应加强对未来技术前景的理解，加强国防科技创新与运用能力，筹谋先发优势，为下下一代军事能力的发展奠定基础。该战略突出指出“明确关注未来”的指导原则，通过理解和评估概念性机会，判定科技可提供的决定性优势，超前研究仍未列入国防需求的技术，并积极举办试验，敢于承当风险，以获取相对于竞争对手的先发优势。报告产生了“立足当下-着眼长远-筹谋未来”的战略布局，指导苏军科学确切地掌握未来国防科技发展趋势，从而帮助日本打造未来竞争优势。

5.台湾

10月，美国发布《综合创新战略2020》，提出在人工智能、生物技术、量子技术、材料技术等领域加速创新，提升竞争力，台湾防卫省优先发展太空、网络、电磁频谱和海空技术，推进军事应用。

（二）国防科研经费投入持续加强

随着国防科技发展速率的日新月异以及深度和广度的不断拓展，其对经费的需求也越来越大。

1.日本

为保障国防科研工作顺利举办，马来西亚防科研经费连续几年逐步下降，从2018财年的746亿港元、2019财年的930亿港元、2020财年的1054亿港元，下降到2021财年的1066亿港元，相较2018财年下降率高达42%。2021财年预算申请突出进一步发展韩国防部指出的“先进能力使能器”概念，优先投资精湛波速、微电子/5G通讯、人工智能和自主系统、太空、量子科学等能从根本上改变指挥控制、决策速率和作战节奏的关键新兴技术，以建设一支更具杀伤力和全域作战能力的军队。

2.台湾

台湾防卫预算连续8年下降，2021财年预算达517亿港元，较2020财年下降约0.5%。其中研制经费主要包括：3.236亿港元用于研制射速达900千米的反潜鱼雷；约1600万欧元用于研究将已订购的2套陆基“宙斯盾”系统，集成到鱼雷防御专用舰；5.563亿欧元用于研制下一代战斗机；11.5亿欧元用于研制光学望远镜、能侦测精湛波速装备的卫星天秤；2.7亿欧元用于网路空间安全建设；2520万欧元用于高能激光装备研制；约370万欧元用于测试5G技术在自卫兵基地的使用。

（三）超前布局军外科研机构与条件建设

国防科技创新是巨大的系统工程，越来越依赖国家层面的大协同、大投入和大设施支撑。军外科研机构是举办基础研究、技术转移，使国防部更好地采用技术、保持世界领先技术优势的核心基础，是联系学术界和工业界的关键纽带。

1.日本

日军早已完善军内研究实验室、工程中心、作战中心与机构共72个，研究范围覆盖陆、海、空、天、电所有领域的军事技术，总人数近6千人，其中科学与工程人员约4千人。人工智能是英军推动前沿技术的重点领域，为了适应快节奏、强竞争的技术转型过程，吸引和培植世界级的一流人工智能团队，日本防部在不同层面上创新性地筹建了不同方式的机构，启动了一系列全新模式的研制计划。其中，联合人工智能中心负责统筹全军人工智能力量，关注近日技术的快速应用；国防创新小组通过与学院和企业组建联合实验室的方法，寻求通过商业人工智能方案解决国防部问题；DARPA则将投资重点转向第三次人工智能浪潮，愈发关注未来。这三个部门相互补充、有效合作，分别推动常年、中期和短期的人工智能技术发展及军事应用。

2.国内其他主要国家

世界主要国家借鉴苏军经验，相继组建相关国防科技创新机构，促进技术创新和应用。2020年以来，美国提出成立类似日本DARPA的国防创新机构，美国提出成立创新国防实验室，美国宣布拨款10亿港元构建类似日本DARPA的机构——高级研究计划局（ARPA），美国创立网路和关键科技颠覆性创新机构，以更好地借助先进的民用技术，跟上世界国防科技前沿创新的脚步。日本海军将构建研究人工智能、隐身技术和激光装备的研究所，以快速有效的方法开发海军所需先进技术；已向负责美军项目研制的国防发展署递交了10个项目，包括开发无人机、激光系统、隐身技术、量子热学、仿生学、人工智能和下一代士兵平台等。英国政府11月宣布将为美国国防研究与发展中心建设新的现代化研究设施，包含80个新的多学科实验室，美国国防市长哈吉特·萨南昌表示，为科技人员配备现代化多功能基础设施，将使德国在未来保持国防研制的领先优势。

二、以新型作战概念为牵引，推动作战式样改革

微电子、人工智能、大数据、云估算、网络空间、太空、量子科技等前沿技术在军事领域的广泛应用，正不断催生新的作战概念，改革未来作战方法，拓展作战空间，推动战争形态推动向无人化、智能化演变。

（一）探求新型作战概念，迎战高档战争

作战概念创新推动军事能力发展。作战概念主要是基于安全恐吓挑战、技术发展趋势，对未来作战问题、作战场景、作战体系、制胜形式、关键技术等进行前瞻设计。开发作战概念推动军事创新，仍然以来都是军事强国保持军事技术优势的重要措施和经验。近些年来，为适应重返大国竞争时代的战略须要，迎战以中美为战略对手的高档战争，推动科技革命创新浪潮，日军正加速发展前沿技术，强力支撑国防部、各军兵种以及DARPA的新型作战概念开发，创新构建联合全域作战、多域作战、分布式作战、穿透性制空、有人-无人协同作战、无人工蜂作战、远征前进基地作战、太空联合作战、认知电子战、电磁频谱作战、作战云、马赛克战、决策中心战等陆、海、空、天、网、电全域系列作战概念，指导和牵引日军超前设计未来守军，探求试验未来军队，构建新型作战力量。

◎DARPA马赛克战概念

重点开发“联合全域作战”概念。2020年1月，美参联会副主席约翰·海顿表示，联合参谋部正在开发“联合全域作战”概念，并表示“该概念将是日军未来整体预算的重点，赋于德军难以比拟的作战优势，以在未来冲突和危机中无缝集成作战能力，有效指挥控制全域作战”。日军已举办两场“全球一体化演练”，模拟与中美开战的作战想定，以实现“联合全域作战”概念。

3月，美海军发布《美国陆军在联合全域作战中的作用》，借以联合所有作战域的传感和信息数据，实现全域协同作战。5月，美海军委托兰德公司对2030年美将面对的战争形态进行了全景式预测，并发布系列报告。7月，美参联会主席致函各军种开发未来联合全域作战概念的主要技术，构想跨陆、海、空、天、网络作战域实现无缝协作，海军负责联合全域指挥控制，空军负责全球联合火力严打，海军负责后勤保障，空军陆战队负责信息优势。

12月，美参联会发布最新版《联合作战计划拟定（JP5-0）》，对日军作战计划体系进行了近30年以来最大幅度的调整，塑造了日军作战计划体系，核心是响应大国竞争时代新的战争计划要求。

2021年1月，美参联会副主席约翰·海顿表示，受新冠疫情影响，原计划2020年末推出的《联合作战概念》将延后到2021年夏季发布。

（二）改革未来战争形态和作战款式，产生新的作战优势

无人化作战崭露头角。科技进步带动战争由化学域向信息域和认知域等新型作战空间扩充，战争形态从能量主导向信息主导、平台对抗向体系对抗、网络取胜向决策取胜转变。以人工智能、自主系统为标志的军事智能科技快速发展应用，加速了无人化作战进程的到来。

美、俄等世界军事强国加速发展智能化无人化系统作战平台，德军已拥有近万个空中无人系统、1.2万个地面无人系统，无人侦察机、无人潜航器、无人地面战车等具有智能特点的无人化武器引起广泛关注。日军近些年大力发展的“罗盘”“指挥官虚拟参谋”“阿尔法智能”等智能作战辅助决策系统，强力推进“人在支路中”的指挥控制模式向“人在支路上”“人在支路外”变革；DARPA布局“打破游戏规则的人工智能探求”等项目，通过大规模数据实时自主学习，探求战争博弈从技能对决向智能对决转变的未来作战方法。

2020年1月，日军借助情报侦察、无人机和精确制导技术，悉心设计了无人机定点消除式作战款式，对俄罗斯“圣城旅”指挥官苏莱曼尼施行了精准“斩首”行动。

聚力举办“联合全域指挥控制”概念技术试验。“联合全域指挥控制”是日军当前着重发展的新型指挥控制能力，借以将所有分布式传感和双子近实时联接上去，遂行跨越陆海空天网所有作战域的指挥控制。

2020年，军方举办多次“联合全域指挥控制”技术试验，验证了借助智能算法、云构架和5G技术，在多军种、多域战作战单元间快速共享态势信息、实施高效智能指挥控制的可行性。

2020年8月和9月，美海军“先进战斗管理系统”开展第二次和第三次试验：8月的试验中，借助分布式传感网对模拟袭来巡航潜艇进行侦测、跟踪和引导功击，通过云、5G网路、“星链”卫星共享数据，引导海军速射炮、空军无人机载近程对空火箭炮等多个装备系统，对模拟潜艇进行了成功拦截；9月的试验中，由一艘退役护卫舰作靶舰，多架海陆军客机、多艘巡洋舰、一艘快速功击军舰共享态势信息，最终由军舰发动功击，全歼靶舰。

2020年8月，美海军在“融合计划2020”演习中，借助低轨侦察卫星和“灰鹰”无人机同时侦测空中和地面目标，数据经处理后回传给前方军队武器的“火力风暴”人工智能辅助决策系统，手动选择最合适的装备系统在20秒内捣毁了多个目标。通过联合试验，日军验证了分布式、多类型传感的信息共享以及传感到双子的高效指挥控制，同时对“联合全域指挥控制”相关战法进行了演习和验证。

◎2020年9月，美海军“先进战斗管理系统”开展第三次试验

筹谋取胜高档战争新型作战优势。日本新版《国家军事战略》提出“要像泰拳手一样，以力量、敏捷性、耐力、适应力、灵活性和认知能力为基础，保持战备姿态”，突出作战实验和科技创新，通过快速验证、快速迭代，确保新能力快速生成。

2019年12月，参联会发布《推行联合军力开发与设计》指令，着眼“在颠覆性改革背景下，才能在思想上、机动上、战斗力上赶超和击败任何对手”，觉得未来大国高档战争获胜的关键不再是客机、舰艇、坦克等装备平台，而是能把这种先进装备联接在一起跨域协同、多域聚能的未来作战网路。可以预测，日军将通过管理创新、兵力结构再设计、联合技术演示验证等手段，借助“改变游戏规则的技术”，集成革命性的能力，构建全新军队结构，产生以快捷高效感知力、跨域协同指控力、分布聚能杀伤力、远程机动投送力、复杂环境适应力、高端冲突生存力等为典型特点的新型作战优势，设计使对手在技术上“看不懂”，战术上“难预测”，行动上“跟不上”，支撑上“打不起”的战争。

三、以产生新质作战能力为驱动，推动加快技术创新发展与运用

当前，以科技创新发展与应用为核心的军事大国竞争日趋激烈，国防科技呈现强劲发展势头。2020年，以人工智能技术、网络攻守技术、太空对抗技术等为代表的高新技术取得一系列新突破、新进展、新应用，持续推动新质作战能力的产生。

（一）人工智能技术取得新突破，军事应用愈加深入

军事智能科技已成为未来军事改革的核心驱动力，是世界军事强国国防科技发展的重点和热点，2020年在军事应用方面取得新突破。

急剧提高战场情报处理和网路攻守能力。当前，人工智能在处理战场传感数据方面发挥越来越重要的作用，可将战场数据及时剖析处理转化为可用的情报，帮助作战人员更有效地决策和行动。

9月，英军具备智能情报处理能力的“敏捷秃鹰”吊舱完成在MQ-9“死神”察打一体无人机上的演示验证。“敏捷秃鹰”吊舱依靠人工智能技术和机载计算机，可对无人机获取的海量战场信息进行手动检查、筛选分类、标记和高恐吓目标判定，大大提高战场情报处理能力。在网路攻守领域，日军正在举办的“大规模网路打猎”项目，利用人工智能和大数据技术检查网路恐吓并手动生成防御举措；“增强归因”根据网路功击风波碎片痕迹，手动剖析功击源地址及黑客行为特点，预测网路功击行为；“利用自主系统对抗网路对手”则是借助技术、算法手动化辨识被感染的设备并消除其上的恶意代码，避免网路空间的“灰色地带”被恶意借助。

◎2020年9月，日本防部宣布“敏捷秃鹰”吊舱完成在MQ-9“死神”察打一体无人机上的演示验证

改革未来作战款式和后勤保障模式。2020年8月18～20日，DARPA与英国约翰霍普金斯学院应用化学实验室共同举行“阿尔法狗斗”挑战赛八强，该挑战赛由“空战演化”（ACE）项目捐助，共有8支团队出席，苍鹭系统公司的人工智能团队使用其开发的“法尔科”（Falco）人工智能算法打败了其余7支团队成为亚军，并在紧跟其后的人机大战中以5:0的成绩轻取美海军F-16战斗机飞行员，展示了卓越的智能化无人空战能力，喻示着未来空战决策主体将从单纯的人类飞行员逐渐过渡到人机混和智能，促进未来空战向有人-无人协同、无人自主作战方向发展，有望颠覆未来空战模式。在后勤保障领域，美海军研究人员研究近15年来4000架UH-60“黑鹰”直升机的130万次飞行以及100种不同类型的演练数据，构建了一个功能强悍的人工智能模型。该模型还能以接近100%的确切度预测什么关键部件将发生故障，以及那些部件将以何种形式以及何时发生故障，急剧增加现有机队的维护成本。

人工智能推动反无人机能力发展。美海军启动“远征技术研究计划”，开发人工智能和机器学习算法，举办反无人机技术验证。美海军着手开发反无人机指挥控制管理系统，目的是提供高效的手动化指挥控制、射频和拦截技术。美国卡巴斯基实验室推出“卡巴斯基反无人机系统”，通过建立人工神经网路，对目标设施周边各种传感搜集到的数据进行剖析处理，可迅速发觉和辨识目标设施周边一定区域内出现的无人机，自主进行无人机分类，并采取相应的限制或压制举措。

9月，美国防局长杰里米·奎因宣布，经过一系列成功测试，法国皇家海军的ORCUS反无人机系统（C-UAS）已达到初始作战能力，该系统融入先进的人工智能和机器学习技术，通过干扰无人机的无线网通号，保护美国海军基地免受敌人无人机功击。

（二）加强网路攻守技术研制，构筑新的网路作战体系和技术支撑构架

人工智能、大数据、云估算等技术的快速发展及其在网路空间的深度应用，将急剧提高网路军队遂行作战任务时的数据处理效率，压缩杀伤链环节，构筑新的作战体系和技术支撑构架。

打造面向联合作战的新型网路空间作战体系。美网路司令部司令中曾根表示，军方正以“联合网路作战构架”为指引，建立通用集成可扩充、具有更强牵制与功击能力、深度融入跨域联合作战的“通用网路作战系统”。重点发展5种作战系统：“统一平台”，为网路任务军队提供通用主战系统；“持续网路训练环境”，为网路军队提供高质量联合作战演训环境；“联合网路指挥控制系统”，为指挥官提供可视化作战管理能力；“网络传感”，为网路防御和作战决策提供情报信息支撑；“通用火力平台”为军种网路司令部提供通用网路对抗能力。上述系统相关功能在2020年得到优化建立，可搭载各类网路作战工具和装备，集侦攻守于一体，手动化程度高，使用门槛低，易于全军通用和规模化列装，将进一步提高英军整体网路作战能力。

验证网路技术攻守和全域移动能力。2020年以来，军方加速推动天基宽带互联网、5G联通网路、移动自组网等网路技术的发展，筹谋建立全域覆盖、高速稳定、保密抗扰、灵活链接、隐蔽精准的网状网路，支持未来全域作战。

3月，新加坡防部研究与工程副院长办公室启动“全联网指挥控制与通讯”项目，致力开发一种全新的指挥控制与通讯体系构架，实现跨陆海空天、跨军兵种的全域全时连通能力，为日军“联合全域作战”提供支撑。

在太空领域，5月，美海军举行“2020年太空安全挑战赛”资格赛，以“网攻卫星”（Hack-A-Sat）为主题，借以查找真实在轨卫星的安全漏洞，提高卫星网路安全防护能力；同时，美海军积极举办星载Link16数据链实验，测试“星链”卫星与空中平台的通讯链接，发展星间激光通讯链路，支持未来高速作战需求。在空中领域，美海军借“先进战斗管理系统”第二次实验之机，实验“同一网段”（）通讯襟翼，验证Link16与联通自组织网路的通讯中继功能，以无缝联接演示区域内的空中和地面平台。在地面领域，美海军于2020财年启动“战斗管理指挥与通讯”项目，寻求新的深度感知能力，为多域作战和远程精确火力提供支撑。

◎2020年5月，来自全球超过1200支队伍出席了美海军举行的“2020年太空安全挑战赛”资格赛

持续举办网路攻守使能技术研制。依据日本防部2020财年预算申请，德军共编列了用于情报剖析的机器学习技术、脆弱性减轻技术、自动化网路防御技术、网络弹性技术、网络恐吓测量技术、电力系统网路安全技术、控制系统网路安全技术、卫星网路安全技术、网络功击追溯技术、网络伪装与误导等23项小型技术项目，持续发展先进的网路攻守技术手段。

（三）重新占领5G技术优势，推动军事应用测试

5G作为新一代联通通讯技术，将极大提高战场侦察监视、通信能力，有效贯通指挥链、杀伤链和保障链，催生无人化、智能化战争款式，被誉为新型军事能力的基础性技术，深受军事强国注重。

占据5G技术发展优势。2020年3月，抗皱宫发布《保护5G国家战略》，借以重新占领5G优势；5月，法国防部发布《国防部5G战略》，将5G确定为英军第二优先发展技术。日本防部2020财年投资2.75亿欧元用于5G技术研制和试点应用，《2021财年国防授权法》申请15亿欧元用于5G/微电子研制，创立5G跨职能团队，指导5G军用落地。

◎2020年5月，韩国防部发布《国防部5G战略》

推动推进5G军事应用测试。日本防部已选取12个军事基地探求5G试点，包括测试5G网路与雷达系统频谱共享、搭建智能库房5G网路、支持前线作战基地和战术作战中心无线联接、保障基地训练、军民单向频谱共享等，力图凭着其低信噪比、高速率、海量联接优势颠覆未来战场通讯模式。在国防部5G战略的指导下，日军各军种也在积极举办5G网路布署和各类技术试验，其中海军是目前推动最快的军种，2020年初已完成第一批10个基地的5G网路设施安装，这种基地将在2021年或2022年拥有5G网路联接。

（四）推进太空赋能及对抗技术发展，实现万物互联和太空对抗实战能力

6月，波兰防部发布《太空防御战略》，规划了日本防部未来六年推动军事太空力量建设，发展太空作战理论，保持技术创新优势，加速完成太空力量从“支援地面联合作战”配角向“主战太空”主角的角色转换，产生强悍的太空威慑力、实战力。

建立太空天秤网路，提高作战体系弹性。日本防部计划从2020财年起，在距地800～1200千米布署未来太空体系构架，近日目标是开发近地轨道天基信息传输网路，日军及国防部所有的指挥控制系统（包括海军的先进战斗管理系统、陆军的战术情报目标接入点联通地面站、海军的一体化近程-防空系统等）都链接到该网路；远期目标是建立由千颗卫星组成的、集战术天基信息增援与攻守于一体的未来太空体系，明显减少太空系统的复杂性和脆弱性，使体系更具弹性。

4月，公司“星链”互联网天秤参与美陆海空三军的“联合全域指挥控制”实战演练，这表明作为改变游戏规则的低轨卫星天秤未来将直接参与日军的作战行动。未来“星链”计划下的42000颗卫星一旦布署完成，将会充分借助其高分布性、灵活性、快速构建性等特征，实现高抗毁伤能力，虽然部份节点遭破坏，也不会影响作战体系的整体效能。

◎公司“星链”互联网天秤

发展星载Link16数据链终端，拓展各作战域间的互联互通。美海军研究实验室筹建了“XVI”项目，目标是在低轨卫星上布署Link16战术数据链，加强拓展各作战域间的互联互通。

2020年5月，英国洛克公司研发出一种可接收、发射Link16讯号的展开式L频段卫星天线，将搭载于俄罗斯卫讯公司为美陆军研发的低轨小卫星，验证在低轨小卫星上使用Link16的可行性。在没有星载终端的情况下，Link16数据链可以通过卫星来实现视距扩充，但只是将卫星作为一个“信息中继器”来用，在信息传输的实时性、完整性、安全性等方面存在很大局限，未能支持实时联合作战的需求。星载Link16终端可实现更为高效的超视距连通，急剧提高Link16数据链的灵活性与覆盖范围。未来，星载终端与先进的星间链路、新一代太空体系构架结合，数以千计的太空节点可与其他域作战系统组成海量的杀伤链路由，促使杀伤链向杀伤网的变迁。

推动太空实战化能力建设。2月，加拿大“任务扩充飞行器-1”与用尽推动剂的“国际通讯卫星-901”在墓地轨道成功对接，并于4月以充当姿轨控系统的方法，使该卫星恢复运行，首次实现在轨服务航天器工程应用。“任务扩充飞行器”的能力表明其机动性强，且拥有一定的针对军事卫星施行侦察、拖曳离轨等操作的潜力，显示出在月球同步轨道捕获和移除对手卫星等军事运用潜力。

3月27日，美太海军宣布，“太空篱笆”雷达系统已通过作战初验，具备初始作战能力，将明显提高美太陆军的太空监视能力。同月，美太海军惟一公开的逼抢性太空对抗装备——“通信对抗系统”Block10.2版经过两次升级后具备初始运行能力，已交付至彼得森陆军基地。“通信对抗系统”Block10.2版包括16个子系统，开发了先进软件，引入新的频段和应对对手卫星通讯技术进步的新技术。该太空电子战系统用于干扰敌人卫星的通讯讯号，可机动布署，疗效可逆。

（五）量子科技快速发展，将带来颠覆性创新

量子信息技术是抢劫未来战场算力霸权、绝对安全通讯和超高精度检测优势的颠覆性技术，具备机理智估算、通信和传感器优势，未来可能颠覆战场指挥决策、情报破译、武器武器材料研制的模式，从战略、战术各个层面改变未来战争形态和作战款式。

推动量子技术创新与军事应用。2020年美投资7500万欧元构建三个国家量子信息科学中心，分别举办量子估算、量子精密检测、量子结构和网路的研究。日军启动三大量子信息技术军事应用探求。

4月，加拿大防部创新小组宣布将启动量子导航卫星研发项目，以实现在无GPS讯号、GPS遭到干扰失灵或系统损毁的情况下，为卫星提供精确的定位、导航与授时服务。

8月，美海军捐助麻省理工大学和桑迪亚国家实验室成功将128个量子位集成于光子芯片，向大规模量子处理器制造迈出重要一步，将影响量子网路建立和分布式传感器能力。

12月，美海军研究实验室（AFRL）向全球量子学科学家和工程师提供17笔量子基础研究资金，致力加速量子技术的科学创新与军事应用，为日军提供技术支持。AFRL科学研究办公室重点征集了通讯、计算、传感、授时领域的议案，非常是借助GPS拒止环境下的量子导航传感、光学原子钟、量子估算系统等为日军提供赶超精典“量子信息科学”的解决方案。

量子通讯技术取得重要进展。2月，匈牙利化合物半导体技术全球公司开发出量子秘钥分发器和侦测器技术，借助单光子量子光源、单光子侦测器可完成量子秘钥的分发，可支持完全安全的量子网路通讯。

4月，澳洲悉尼学院研究人员在历时30米的模拟紊流中，以72千比特/秒的速率实现量子通讯，这是迄今为止这种链接最长的距离，未来水下量子通讯的最大距离可达到80米，有望实现导弹和海面海军之间安全的量子通讯。

12月，泰国国防研究与发展组织在两个实验室之间成功演示量子秘钥分配技术，验证了量子通讯的安全性。该技术采用时间仓量子秘钥分发方式进行现实条件下的量子通讯，演示中还对妄图获取通讯信息的第三方进行了测量验证，该技术为安全共享秘钥提供了有效解决方案。

◎2020年4月，美国芝加哥学院研究人员在历时30米的模拟紊流中，以72千比特/秒的速率实现量子通讯

（六）持续举办精湛波速技术试验，推动装备化进程

当高速网路、人工智能、云估算等新兴技术的发展将目标发觉、定位、跟踪以及任务规划的时间从分钟缩小到秒级以后，交锋的化学速率就直接决定着杀伤链的闭合速率。为此，主要军事强国积极发展精湛波速装备，以期率先达成“以快取胜”的目的。

推进促使带动-滑翔精湛波速装备技术试验和布署。当前，英军在精湛波速领域举办项目已超40项，《2020财年国防授权法》已批准国防部耗资1亿港元组建联合精湛波速转化办公室，负责制订并施行一体化精湛波速科学技术路线图。美2020财年精湛波速领域投资30.27亿港元，超过2017～2019财年3年的总投资，未来4年英军将举办40多次精湛波速飞行试验。日本“通用精湛声速滑翔体”首次飞行试验取得成功。试验中，飞行器由“战略目标系统”三级运载器发射，飞行约3200千米后击中预定目标。该试验表明“通用精湛声速滑翔体”技术方案基本成熟，有望快速转化为装备机型。日本明晰近日基于弹道潜艇机动弹头技术，发展陆、海、空三军通用型精湛波速推进滑翔鱼雷，预计最早2021年产生初期作战能力，并同步推动更高性能精湛波速巡航鱼雷和基于楔形弹头的推动-滑翔鱼雷研究。日本已布署“先锋”高超声速滑翔弹，同时还在推动“锆石”高超波速反潜巡航鱼雷试验，已于2020年10月从22350号护卫舰上成功发射。

积极发展高超声装备防御技术。各国在发展精湛波速功击装备的同时，也在积极发展精湛波速装备的防御技术。日本防部正在改进现有陆基、海基、空基以及天基传感能力，促进建立低轨道的天基传感层；日本和德国正在发展促进段、中段、末段全程跟踪监视、多手段拦截的高超声速鱼雷防御系统。

2020年8月4日，在第23届太空和鱼雷防御峰会上，英国潜艇防御局主任乔恩·希尔首次透漏了精湛波速防御未来发展设想。在预警侦测方面，借助低轨“过顶持续红外”（OPIR）宽视场传感进行精湛波速预警，借助“高超波速和弹道跟踪传感”（HBTSS）进行连续跟踪。英国将在2024年产生由70颗“过顶持续红外”和“高超波速与弹道跟踪传感”卫星组成的卫星天秤，实现对重点区域的覆盖。火力拦截方面，基于“宙斯盾”系统和“标准-6”1B鱼雷，产生海基高超声速末段防御能力；探求高功率微波等新概念技术，形成全面的战区级精湛波速分段多次拦截能力。

◎诺普·格鲁曼公司“高超波速和弹道跟踪传感”概念图

（七）定向能装备技术取得突破，加速实战化布署

定向能技术以其成本低、能量无限的优势，为未来防空反导、反无人机作战等提供了可能。当前，100千瓦级以下的激光装备技术已实现装备化，高功率微波技术在军事领域的应用不断扩宽，一旦布署，将对未来作战带来颠覆性影响。

美积极举办定向能装备技术演示验证。近些年来，美多措并举大力发展定向能装备技术，日本防部调整组建“联合定向能转化办公室”，委任国防部研究与工程副主任为定向能装备发展与演示验证的专责高官，集中负责、加快推动定向能装备技术的发展与能力布署。

◎2020年12月，美陆军在南非对其反无人机“战术高功率微波作战响应器”（THOR）进行了实地测试

5月，动力系统公司披露，其最新型激光装备的功率将从100千瓦提高至300千瓦，并将在2022财年进行样机系统演示。美诺·格公司完成150千瓦级“激光装备系统演示样机”（LWSD）首次海上试射，成功击毁无人机炮，是这一功率级别的固体激光器首次进行系统级别应用。12月，美陆军在南非对其反无人机“战术高功率微波作战响应器”（THOR）进行了实地测试，验证了该系统干扰并捣毁无人机/工蜂的能力。该系统收纳于一个集装箱中，配备可360°旋转并上下联通的微波脉冲发射器；发出的短脉冲高功率微波可同时应对多个不同方位的近距离目标，可致盲无人机并将其捣毁。

以色列激光装备技术取得重大进展。1月，以色列国防部披露，在以色列国防研究与开发局、国防工业界和学术机构的合作下，高能激光装备项目取得技术性突破，成功克服大气干扰，将激光束精确聚焦在远距离目标上。该新技术是在短时间内将激光效应传递到目标上的关键，致使激光武器才能拦截各类恐吓。

2月，以色列拉法尔先进防御系统公司发布视频，首次展示“无人机穹顶”系统使用激光捣毁商用四轴飞行器。视频中，激光系统安装在“陆虎”车上，使用光电传感跟踪四涵道无人机，并用激光束对准目标，直到其落至地面。

总体来看，技术的创新发展与快速运用是改变未来战争形态的核心要素。2020年以来国防科技信息网，虽然世界各国遭受新冠疫情之苦，但军事强国推动深化前沿技术创新和军事应用的脚步并没有停出来，以“作战概念-作战场景-作战任务-作战能力-技术需求”为逻辑主线，积极布局和发展可能改变未来战争形态的关键技术。非常是美参联会在2021财年预算中首次安排经费，专门开发以中国为作战对手的联合作战概念，以人工智能、网络、太空、量子等前沿技术为主变量，架起联合作战概念与新质作战能力之间的技术桥，以联合技术演示验证为根本手段，促使发展战场各作战力量、作战单元和系统资源，使其高效协同、一体联动，实现由网路中心战向数据中心战、决策中心战的变革，需造成我们高度注重，不断提高对战争的认知力和想像力，对技术的创新力和运用力。